第01讲 运动的描述 辅导讲义- 2024-2025学年高一上学期物理人教版(2019)必修第一册
2024-09-29
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普通
内容正文:
第01讲_运动的描述
辅导讲义(学生版)
主讲内容
质点、时间和位移
速度和加速度
第01讲_运动的描述
[学生版]
知识图谱
质点、时间和位移
知识精讲
· 基础过关
1.质点:当物体的大小和形状在所研究的问题中可以忽略时,物体可以简化为质点。
质点是一种理想化模型,实际并不存在。
2.参考系:描述一个物体的运动时,选来作为参考而假定不动的物体。
参考系的选取应根据所研究的问题来定;一般选取地面或相对于地面静止的物体作为参考系。
3.时刻:指某一瞬间,在时间轴上用点表示。
时间间隔:指某两个时刻之间的间隔,在时间轴上用线端表示。
4.路程:物体运动轨迹的长度。
位移:大小等于初、末位置间有向线段的长度;方向由初位置指向末位置。
5.矢量和标量:矢量既有大小又有方向;标量只有大小没有方向。
运算法则:矢量的运算遵循平行四边形定则,标量的运算遵循代数运算法则。
6.打点计时器:计时仪器,交流电频率为50 Hz时,每隔0.02s打一次点。
工作电压:电磁打点计时器为4~6V交流电源;电火花计时器为220V交流电源。
· 重难点突破
一、物体可视为质点的条件
1.对质点的理解
(1)物体能否被看作质点是由所研究的问题决定的,并非依据物体自身大小和形状来判断。
(2)质点不同于几何“点”,是忽略了物体大小和形状的有质量的点,而几何中的“点”仅仅表示空间中的某一位置。
2.物体可视为质点的几种情况
(1)物体的大小和形状对所研究问题的影响可以忽略。
(2)一般情况下,研究平动物体的运动情况。
(3)物体的转动不起主要作用。
(4)题目中没有特殊说明的物体。
二、位移和路程的区别与联系
位移
路程
区别
物理意义
表示物体的位置变化
表示物体运动轨迹的长度
大小
用由初位置指向末位置的有向线段表示
运动轨迹的长度
方向
矢量,由初位置指向末位置
标量,无方向
联系
1.都是过程量,描述质点运动的空间特征。
2.一般情况下,位移的大小小于路程;仅在单向直线运动中,位移的大小等于路程。
质点 时间 位移
例题
1 (2023北京市昌平区期末考试) 京张高铁(如图)是2022年北京冬奥会的重要交通保障设施,于2019年12月30日8时30分开始运营,全程长约174km,最高设计速度350km/h,从北京北站到张家口站只需56分钟,开启了世界智能高铁的先河。下列说法正确的是( )
A.“”是指从北京北站到张家口站的位移
B.“”是指平均速度
C.“8时30分”是指时刻
D.“56分钟”是指时刻
2 (2023北京市丰台区期中考试) 2023年9月23日至10月8日,亚洲奥林匹克运动会于中国浙江杭州举行,本届亚运会共设40个竞赛项目,各国运动员积极展示自己的风采,为国争光。2023年10月5日的清晨7时男子马拉松比赛开始,中国选手何杰到40公里的时候加速,开始独自领跑。最终,他以2小时13分02秒的成绩夺冠,这是中国队亚运史上首枚男子马拉松金牌。以下说法正确的是( )
A.2023年10月5日的清晨7时指的是时刻
B.何杰到40公里的时候加速,“40公里的时候”指的是时间间隔
C.2小时13分02秒指的是时刻
D.何杰到40公里的时候加速,40公里指的是位移
随练
3 (2023北京市朝阳区期末考试) 2020年11月10日,我国“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟成功坐底,坐底深度10909m.“奋斗者”号照片如图所示,下列情况中“奋斗者”号一定可视为质点的是( )
A.估算下降总时间时
B.用推进器使其转弯时
C.在海沟中穿越窄缝时
D.科学家在其舱内进行实验时
4 (2022北京市海淀区期末考试) 下列各组物理量中,都属于矢量的一组是( )
A.位移、时间
B.力、速度
C.路程、加速度
D.时间、速率
5 (2024北京市其他) 如图所示,一小球在光滑水平面上从A点开始向右运动,经过3s与距离A点6m的竖直墙壁碰撞,碰撞时间很短,可忽略不计,碰后小球按原路以原速率返回.取小球在A点时为计时起点,并且取水平向右的方向为正方向,则小球在0~7s内的位移和路程分别为( )
A.2m,6m
B.-2m,14m
C.0,3m
D.2m,14m
6 (2022北京市丰台区期末考试) 第24届冬奥会将于2022年2月4日在北京开幕。冬奥会7个大项、15个分项、109个小项的比赛将在北京、延庆、张家口三个赛区举行。连接北京赛区和张家口赛区的京张高铁于2019年12月30日8时30分开始运营,全程长约174km,最高设计速度350km/h,将张家口至北京最快运行时间由3小时7分压缩至56分钟。以下情境中,可以将运动员看成质点的是( )
A.跳台滑雪比赛中,研究运动员在空中飞行的轨迹
B.自由式滑雪比赛中,研究运动员的空中姿态
C.花样滑冰比赛中,研究运动员的跳跃和旋转
D.单板滑雪比赛中,研究运动员的空中转体动作
速度和加速度
知识精讲
· 基础过关
1.速度:描述物体运动快慢的物理量。
定义式:,国际单位是m/s,常用单位有km/h、cm/s等。
2.平均速度:,方向与该段过程的位移方向相同。
平均速率:,s为t时间内的路程。
3.瞬时速度:,方向与该状态物体运动的方向相同。
瞬时速率:瞬时速度的大小。
4.加速度:描述物体速度变化快慢的物理量。
(1)定义式:,国际单位为。
(2)方向:加速度a的方向与速度变化量的方向相同。
5.加减速的判断
(1)加速度方向与速度方向相同时,物体做加速直线运动。
(2)加速度方向与速度方向相反时,物体做减速直线运动。
· 重难点突破
一、速度与速率
1.平均速度与瞬时速度
(1)区别:
①平均速度是过程量,表示物体在某段位移或某段时间内的平均运动快慢程度。
②瞬时速度是状态量,表示物体在某一位置或某一时刻的运动快慢程度。
(2)联系:
①瞬时速度总为零时,平均速度一定为零;平均速度为零时,瞬时速度不一定为零。
②在匀速直线运动中,平均速度和瞬时速度相等。
③极限思维:瞬时速度是运动时间Δt→0时的平均速度。
2.平均速度与平均速率
平均速度的大小一般小于平均速率,只有在单方向直线运动中,平均速度的大小才等于平均速率,但此时也不能说平均速度就是平均速率。
二、对加速度的理解
1.意义的比较
v描述物体运动的快慢和方向;描述物体速度变化的多少和方向;描述物体速度变化的快慢和方向(也叫速度对时间的变化率)。三者在大小上无必然的联系。
2.比值定义法:用两个物理量之比定义一个新的物理量,例如和均为比值定义式。
3.矢量表达式:,利用公式进行计算时,要先规定正方向。速度v、加速度a的正负表示与正方向相同或相反,不表示大小。
3.物体做加速运动和减速运动的判断
(1)a与v0同向 → 加速运动 → a恒定时,v均匀增大。
(2)a与v0反向 → 减速运动 → a恒定时,v均匀减小。
三、v-t图像的应用
1.确定物体在某时刻速度的大小和方向
纵坐标的绝对值为瞬时速度的大小,正、负表示瞬时速度的方向,正值表示速度的方向与正方向相同,负值表示与正方向相反。
2.确定物体运动加速度的大小和方向
(1)若v-t图像为直线,则直线的斜率表示加速度的大小和方向。
(2)若v-t图像为曲线,则曲线上某点的切线的斜率表示此时加速度的大小和方向。
(3)斜率为正表示加速度的方向与正方向相同,斜率为负表示加速度的方向与正方向相反。
速度
例题
7 (2024北京市其他) 在如图所示的照片中,关于物体或人在运动过程中的一些描述说法正确的是( )
A.甲图是一列在之间由厦门北开往武汉的动车,是指动车运动时间
B.乙图中的点是电风扇扇叶边缘上的一点,它在运动一周的过程中,其平均速度不为零
C.丙图中跑步比赛的终点在同一直线上,但起点不在同一直线上,这样做的目的是为了使参加比赛的同学路程大小相同
D.丁图是正在做精彩表演的芭蕾舞演员,台下的观众可以把她们视为质点
8 (2024北京市其他) 某同学在从家到学校的过程中,前半程的平均速率为,后半程的平均速率为,则该同学全程的平均速率为( )
A.
B.
C.
D.条件不足,无法判断
随练
9 (2024北京市其他) 我国复兴号高铁如图甲所示,考虑到旅客的舒适程度,高铁出站时,速度能在10分钟内由0增大到;如图乙所示,汽车以的速度行驶,急刹车时能在内停下来。下列说法正确的是( )
A.内汽车的速度改变量为
B.复兴号高铁的加速度比汽车的大
C.汽车的速度变化比复兴号高铁的快
D.复兴号高铁单位时间内速度变化比汽车大
10 (2024北京市其他) 如图所示,物体沿曲线轨迹的箭头方向运动,通过AB、ABC、ABCD、ABCDE四段轨迹所用的时间分别是1s、2s、3s、4s.图中小方格的边长为1m,下列说法不正确的是( )
A.物体在AB段的平均速度为1m/s
B.物体在ABC段的平均速度为m/s
C.AB段的平均速度比ABC段的平均速度更能反映物体经过A点时的瞬时速度
D.物体在B点的速度等于AC段的平均速度
11 (2024北京市其他) 如图甲所示是一种速度传感器的工作原理图,在这个系统中为一个能发射超声波的固定小盒子,工作时小盒子向匀速直线运动的被测物体发出短暂的超声波脉冲,超声波速度为,脉冲被运动的物体反射后又被小盒子接收,从小盒子发射超声波开始计时,经△时间再次发射超声波脉冲,图乙是连续两次发射的超声波的位移—时间图像.则下列说法正确的是( )
A.脉冲第一次被运动的物体反射时,物体距离的距离
B.脉冲第二次被运动的物体反射时,物体距离的距离
C.若,可以分析出物体在靠近超声波发射器
D.物体的平均速度为
12 (2024北京市其他) 杭州亚运会赛场上,机器狗运铁饼引起了大家的广泛关注,假设某次机器狗从点出发,经3分钟到达点,经过的路径的长度为,与间的距离是。则( )
A.是时间
B.机器狗通过的位移是
C.机器狗的平均速度为
D.机器狗的平均速率为
13 (2022北京市北京师大二附中期末考试) 如图所示是用运动传感器测小车速度的示意图,这个系统由、两个小盒组成,盒装有红外线发射器和超声波发射器,盒装有红外线接收器和超声波接收器,盒被固定在向右匀速运动的小车上,测量时向同时发射一个红外线脉冲和一个超声波脉冲,盒接收到红外线脉冲时开始计时,接收到超声波脉冲时停止计时,若两者的时间差为,空气中的声速为.
(1)求与之间的距离(红外线的传播时间可以忽略);
(2)经过△时间后,再次同时发射一个红外线脉冲和一个超声波脉冲,此次接收的时间差为,求两次发射过程中,小车运动的距离△为多少?小车运动的速度为多少?
14 (2023北京市怀柔区期末考试) 汽车从制动到停止共用了5s。这段时间内,汽车每前进的距离分别是9m、7m、5m、3m、1m。
(1)求汽车前1s、前2s、前3s、前4s和全程的平均速度。在这五个平均速度中,哪一个最接近汽车刚制动时的瞬时速度?它比这个瞬时速度略大些,还是略小些?
(2)汽车运动的最后2s的平均速度是多少?
加速度
例题
15 (2024北京市其他) 轿车设计师在关注轿车加速性能的同时,提出了“加速度的变化率”的概念,用这一新的概念来描述轿车加速度随时间变化的快慢,轿车的加速度变化率越小,乘坐轿车的人感觉越舒适。如图是一辆汽车在水平公路上行驶时加速度随时间变化的关系图像,取时速度方向为正方向,则关于加速度变化率以及汽车的运动,下列说法正确的是( )
A.在内,汽车的速度减少了
B.在内,汽车做匀减速直线运动
C.依据运动学定义方法,“加速度的变化率”的单位是
D.若汽车在时速度为,则汽车在末的速度大小为
16 (2023北京市房山区期中考试) 请阅读下述文字,完成下题。
ETC是高速公路上不停车电子收费系统的简称。汽车在进入ETC通道感应识别区前需要减速至5m/s,然后匀速通过感应识别区。甲、乙两辆以15m/s的速度行驶的汽车在进入ETC通道感应识别区前都恰好减速至5m/s,减速过程的v-t图像如图所示。
在0~t2时间内,甲、乙两辆汽车的运动情况是( )
A.甲车一定做曲线运动
B.乙车做反方向的直线运动
C.甲车做加速度增大的减速直线运动
D.乙车做加速度减小的减速直线运动
17 (2023北京市五十五中期中考试) 如图所示为一物体做直线运动的速度-时间图像,、表示物体在时间内的速度与加速度,、表示物体在时间内的速度与加速度。下面分析正确的是( )
A.与方向相同,与方向相反
B.与方向相反,与方向相同
C.与方向相反,与方向相反
D.与方向相同,与方向相同
随练
18 (2024北京市其他) 关于加速度的理解,下列说法错误的是( )
A.高速行驶的赛车,加速度可能为零
B.汽车启动的一瞬间,加速度一定不为零
C.汽车启动得越快,加速度越大
D.汽车的加速度为-5m/s2,表明汽车在做减速运动
19 (2024北京市其他) 物理学中某个物理量的变化可以记为,发生这个变化所用的时间间隔可以记为;变化量与之比就是这个量对时间的变化率,简称变化率。下列表述正确的是( )
A.若表示某质点运动的速度,恒定不变,则表明该质点一定做匀速运动
B.若表示某质点运动的速度,越大,则表明该质点运动的加速度一定越大
C.若表示某质点运动的加速度,恒定不变,则表明该质点一定做匀变速运动
D.若表示某质点运动的加速度,为零,则表明该质点一定做匀速运动
20 (2022北京市房山区期中考试) 弹丸和足球均以50m/s的水平向右的速度与木板作用。弹丸的作用时间是0.ls,弹丸击穿木板后速度方向不变大小变为40m/s,如图甲所示;足球与木板作用时间是0.2s,作用后足球反向弹回的速度大小也为40m/s,如图乙所示,规定向右为正方向。
关于弹丸和足球的加速度,下列说法正确的是( )
A.弹丸的加速度为
B.弹丸的加速度为
C.足球的加速度为
D.足球的加速度为
21 (2022北京市平谷区期末考试) 汽车等交通工具在加速时会使乘客产生不适感,这种不适感不仅来自于加速度,也与“急动度”有关。在这种情况中,加速度反应人体器官在加速运动时感受到的力,急动度则反应作用力的变化快慢。急动度是描述加速度变化快慢的物理量,即.汽车工程师用急动度作为评判乘客不舒适程度的指标,按照这一指标,具有零急动度的乘客,感觉较舒适。如图为某汽车加速过程的急动度随时间的变化规律。下列说法正确是( )
A.在0~5.0s内,汽车加速度的变化量大于
B.在0~5.0s内,乘客不舒适的程度在降低
C.在5.0~10.0s内,乘客感觉较舒适
D.在5.0~10.0s内,汽车做匀加速直线运动
22 (2024北京市其他) 在一次蹦床比赛中,运动员从高处自由落下,以大小为8m/s的竖直速度着网,与网作用后,沿着竖直方向以大小为10m/s的速度弹回,已知运动员与网接触的时间Δt=1.0s,那么运动员在与网接触的这段时间内加速度的大小和方向分别为( )
A.2.0m/s2,竖直向下
B.8.0m/s2,竖直向上
C.10.0m/s2,竖直向下
D.18m/s2,竖直向上
速度、速度变化量和加速度
例题
23 (2022北京市海淀区期末考试) 关于物体运动的速度、速度变化量、加速度之间的关系,下列说法正确的是( )
A.物体运动的速度越大,其速度变化量一定越大
B.物体运动的速度越大,其加速度一定越大
C.物体运动的速度变化量越大,其加速度一定越大
D.相同时间内,物体运动的速度变化量越大,其加速度一定越大
24 (2024北京市其他) 某质点做,的直线运动,加速度的值先由零增大到某一值后,再逐渐减小到零的过程中,该质点( )
A.当加速度达最大值时,速度也达到最大值
B.位移一直在增大,加速度减小到零后仍然继续增大
C.速度先增大后减小,最后保持不变
D.速度一直在增大,位移先增大后减小
随练
25 (2024北京市其他) 某国产车型启用全新动力标识,新的命名方式直接与车辆的加速性能联系起来,如图,TFSI前面的那组数字称为G值,单位为m/s2,计算公式为“”,式中Δv为从静止加速到100公里每小时的速度变化量,Δt为不同车型的百公里加速时间.则以下说法正确的是( )
A.G值越大,车辆的速度变化量越大
B.G值越大,车辆的动力越强劲
C.100公里每小时是指车辆百公里加速的平均速度
D.标识为45TFSI的车辆百公里加速时间约为7.3s
26 (2023北京市其他) 甲、乙两个物体在同一直线上沿正方向运动,,,那么对甲、乙两物体判断正确的是( )
A.甲的加速度大于乙的加速度
B.甲、乙在相等时间内速度变化可能相同
C.甲做加速直线运动,乙做减速直线运动
D.甲的速度比乙的速度变化快
27 (2022北京市丰台区期末考试) 如图所示,汽车原来的速度是v1,沿直线运动经过一小段时间Δt后速度变为v2,用Δv表示汽车在这段时间内速度的变化量,用a表示汽车在这段时间内的加速度,下列说法正确的是( )
A.汽车做加速运动
B.a的方向与Δv的方向相同
C.a的方向与v1的方向相同
D.a的方向与v2的方向相同
28 (2023北京市其他) 研究汽车速度变化时画出的示意图如图所示。若汽车原来的速度是,经过一小段时间之后速度变为,在图中以原来速度的箭头端为起点,以后来速度的箭头端为终点,作出一个新的有向线段,用它表示速度的变化量△。则以下说法正确的是( )
A.图甲中汽车速度增加,图乙中汽车速度减小
B.速度的变化量△越大,表示加速度也越大
C.速度较小的汽车其加速度也较小,速度较大的汽车其加速度也较大
D.汽车加速时,其加速度与△的方向相同;汽车减速时,其加速度与△的方向相反
思考
1.质点概念中渗透了什么思想方法?物理学中的理想化模型有几种类型?请举例说明。
2.位移和路程的的区别是什么?它们之间有什么联系吗?
3.矢量和标量的区别是什么?
4.平均速度、瞬时速度、速率这几个概念的联系是什么?
5.加速度大仅意味着“速度增加得快”吗?
6.“物体的加速度为1m/s2”的含义是什么?
7.如何理解速度、速度变化量和加速度之间的关系?
8.如何从速度-时间图像中观察物体加速度的变化?
拓展
29 (2023北京市北京五十七中期末考试) 汽车行驶的过程中,经常会出现如下提示,对下列四幅图片中对应物理量的表述正确的是( )
A.甲图指路标志牌上的“”、“”是指位移的大小
B.乙图限速指示牌上的“100”、“80”是指瞬时速度的大小
C.丙图汽车时速表上的“69”是指平均速度的大小
D.丁图导航信息上的“20分钟”、“22分钟”是指时刻
30 (2023北京市大兴区期末考试) 在桌球比赛中,某球以1.7m/s的速度垂直撞击边框后,以1.3m/s的速度反向弹回,球与边框接触的时间Δt为0.1s,则该撞击过程中球的加速度为( )
A.4.0 m/s2,方向与初速度方向相同
B.4.0 m/s2,方向与末速度方向相同
C.30 m/s2,方向与初速度方向相同
D.30 m/s2,方向与末速度方向相同
31 (2024北京市其他) 张老师驾车从朝阳区某中学开往北京理工大学,手机高德导航地图如图所示,下列说法正确的是( )
A.导航上“拥堵较少”方案中的48公里指的是位移
B.选用“高速多”方案平均速度最大
C.图中显示的1小时3分是指时刻
D.选用导航推荐的不同行驶路线,位移相同
32 (2023北京市其他) 甲、乙两辆汽车在平直的公路上沿同一方向做直线运动,时刻同时经过公路旁的同一个路标.在描述两车运动的图中(如图),直线、分别描述了甲、乙两车在秒的运动情况.关于两车之间的位置关系,下列说法正确的是( )
A.在秒内两车逐渐靠近
B.在秒内两车逐渐远离
C.在秒内两车的位移相等
D.在秒时两车在公路上相遇
33 (2024北京市其他) 如图(a)是停在高速公路上的超声波测速仪测量车速的示意图,测速仪发出并接收超声波脉冲信号,根据发出和接收到的信号间的时间差,测出被测的汽车的速度;图(b)中、是测速仪先后发出的两大超声波信号,、分别是测速仪检测到的、由汽车反射回来的信号。设测速仪匀速扫描、之间的时间间隔△,超声波在空气中传播的速度是,若汽车是匀速直线行驶的,则根据图(b)可知,下列说法不正确的是( )
A.图(b)中每小格表示的时间是
B.测速仪第一次发出的信号到被测汽车遇到时,汽车距测速仪的距离是
C.汽车是在向测速仪靠近的
D.汽车的速度是
34 (2019北京市丰台区二中月考卷) 一辆汽车以速度v1行驶了\(\frac{2}{3}\)的路程,接着以速度v2行驶了其余\(\frac{1}{3}\)的路程,则汽车在全程的平均速度是( )
A.
B.
C.
D.
35 (2022北京市昌平区新学道临川学校期末考试) 一个质点做方向不变的直线运动,加速度的方向始终与速度方向相同,但加速度大小逐渐减小直至为零,在此过程中( )
A.速度逐渐减小,当加速度减小到零时,速度达到最小值
B.速度逐渐增大,当加速度减小到零时,速度达到最大值
C.位移逐渐增大,当加速度减小到零时,位移将不再增大
D.位移逐渐减小,当加速度减小到零时,位移达到最小值
36 (2022北京市丰台区期中考试) 如图所示小球以v1=4m/s的速度水平向右运动,碰到墙壁并与墙壁作用了Δt=0.01s后,以v2=2m/s的速度沿同一直线反向弹回。关于此过程下列说法正确的是( )
A.小球速度变化了2m/s
B.小球速度变化方向向右
C.小球的平均加速度大小为600m/s2
D.小球的加速度方向向右
37 (2024北京市其他) 一辆汽车沿平直公路上匀速行驶。从某时刻发现前方红灯开始以\(2m/{{s}^{2}}\)的加速度刹车,在\(4s\)内速度减为\(12m/s\)。求:
(1)汽车原来匀速行驶时的速度大小;
(2)\(4s\)内汽车前进的位移大小;
(3)汽车在\(15s\)内的平均速度大小。
38 (2020北京市西城区期末考试) 根据,可以通过观察不断缩小的时间段内的平均速度大小的方法,来逼近某点的瞬时速度大小。我们也可以通过观察不断缩小的时间段内的平均速度的方向的方法,来逼近某点的瞬时速度的方向。下图曲线是某一质点的运动轨迹,若质点在t时间内从A点运动到B点。
(1)请画出质点从A点起在时间t内平均速度v1的方向,并说明理由;
(2)请画出质点从A点起在时间内平均速度v2的大致方向;
(3)请画出质点经过A点时瞬时速度vA的方向,并说明理由。
1
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第01讲_运动的描述
辅导讲义(教师版)
主讲内容
质点、时间和位移
速度和加速度
第01讲_运动的描述
[教师版]
知识图谱
质点、时间和位移
知识精讲
· 基础过关
1.质点:当物体的大小和形状在所研究的问题中可以忽略时,物体可以简化为质点。
质点是一种理想化模型,实际并不存在。
2.参考系:描述一个物体的运动时,选来作为参考而假定不动的物体。
参考系的选取应根据所研究的问题来定;一般选取地面或相对于地面静止的物体作为参考系。
3.时刻:指某一瞬间,在时间轴上用点表示。
时间间隔:指某两个时刻之间的间隔,在时间轴上用线端表示。
4.路程:物体运动轨迹的长度。
位移:大小等于初、末位置间有向线段的长度;方向由初位置指向末位置。
5.矢量和标量:矢量既有大小又有方向;标量只有大小没有方向。
运算法则:矢量的运算遵循平行四边形定则,标量的运算遵循代数运算法则。
6.打点计时器:计时仪器,交流电频率为50 Hz时,每隔0.02s打一次点。
工作电压:电磁打点计时器为4~6V交流电源;电火花计时器为220V交流电源。
· 重难点突破
一、物体可视为质点的条件
1.对质点的理解
(1)物体能否被看作质点是由所研究的问题决定的,并非依据物体自身大小和形状来判断。
(2)质点不同于几何“点”,是忽略了物体大小和形状的有质量的点,而几何中的“点”仅仅表示空间中的某一位置。
2.物体可视为质点的几种情况
(1)物体的大小和形状对所研究问题的影响可以忽略。
(2)一般情况下,研究平动物体的运动情况。
(3)物体的转动不起主要作用。
(4)题目中没有特殊说明的物体。
二、位移和路程的区别与联系
位移
路程
区别
物理意义
表示物体的位置变化
表示物体运动轨迹的长度
大小
用由初位置指向末位置的有向线段表示
运动轨迹的长度
方向
矢量,由初位置指向末位置
标量,无方向
联系
1.都是过程量,描述质点运动的空间特征。
2.一般情况下,位移的大小小于路程;仅在单向直线运动中,位移的大小等于路程。
质点 时间 位移
例题
1 (2023北京市昌平区期末考试) 京张高铁(如图)是2022年北京冬奥会的重要交通保障设施,于2019年12月30日8时30分开始运营,全程长约174km,最高设计速度350km/h,从北京北站到张家口站只需56分钟,开启了世界智能高铁的先河。下列说法正确的是( )
A.“”是指从北京北站到张家口站的位移
B.“”是指平均速度
C.“8时30分”是指时刻
D.“56分钟”是指时刻
【答案】 C
【解析】 A、“”是指从北京北站到张家口站的路程,不是位移,故A错误;
B、“”是高铁在安全情况下所达到的最大速度,为瞬时速度,不是平均速度,故B错误;
C、“8时30分”是一瞬间,指的是时刻,故C正确;
D、“56分钟”是一时间段,是时间间隔,不是时刻,故D错误。
2 (2023北京市丰台区期中考试) 2023年9月23日至10月8日,亚洲奥林匹克运动会于中国浙江杭州举行,本届亚运会共设40个竞赛项目,各国运动员积极展示自己的风采,为国争光。
2023年10月5日的清晨7时男子马拉松比赛开始,中国选手何杰到40公里的时候加速,开始独自领跑。最终,他以2小时13分02秒的成绩夺冠,这是中国队亚运史上首枚男子马拉松金牌。以下说法正确的是( )
A.2023年10月5日的清晨7时指的是时刻
B.何杰到40公里的时候加速,“40公里的时候”指的是时间间隔
C.2小时13分02秒指的是时刻
D.何杰到40公里的时候加速,40公里指的是位移
【答案】 A
【解析】 暂无解析
随练
3 (2023北京市朝阳区期末考试) 2020年11月10日,我国“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟成功坐底,坐底深度10909m.“奋斗者”号照片如图所示,下列情况中“奋斗者”号一定可视为质点的是( )
A.估算下降总时间时
B.用推进器使其转弯时
C.在海沟中穿越窄缝时
D.科学家在其舱内进行实验时
【答案】 A
【解析】 A.估算潜水器下降的总时间时,潜水器的大小和形状相对运动的轨迹可以忽略,可以视为质点,A正确;
BD.用推进器使其转弯时和科学家在其舱内进行实验时,都需要研究潜水器本身的特点,不可视为质点,BD错误;
C.在海沟中穿越窄缝时,潜水器的大小和形状相对窄缝,尺寸不可以忽略,不可视为质点,C错误.
4 (2022北京市海淀区期末考试) 下列各组物理量中,都属于矢量的一组是( )
A.位移、时间
B.力、速度
C.路程、加速度
D.时间、速率
【答案】 B
【解析】 矢量既有大小又有方向,遵循矢量合成法则,标量只有大小,没有方向。所以位移、力、速度、加速度属于矢量,时间、路程、速率属于标量。故ACD错误;B正确。
5 (2024北京市其他) 如图所示,一小球在光滑水平面上从A点开始向右运动,经过3s与距离A点6m的竖直墙壁碰撞,碰撞时间很短,可忽略不计,碰后小球按原路以原速率返回.取小球在A点时为计时起点,并且取水平向右的方向为正方向,则小球在0~7s内的位移和路程分别为( )
A.2m,6m
B.-2m,14m
C.0,3m
D.2m,14m
【答案】 B
【解析】 暂无解析
6 (2022北京市丰台区期末考试) 第24届冬奥会将于2022年2月4日在北京开幕。冬奥会7个大项、15个分项、109个小项的比赛将在北京、延庆、张家口三个赛区举行。连接北京赛区和张家口赛区的京张高铁于2019年12月30日8时30分开始运营,全程长约174km,最高设计速度350km/h,将张家口至北京最快运行时间由3小时7分压缩至56分钟。以下情境中,可以将运动员看成质点的是( )
A.跳台滑雪比赛中,研究运动员在空中飞行的轨迹
B.自由式滑雪比赛中,研究运动员的空中姿态
C.花样滑冰比赛中,研究运动员的跳跃和旋转
D.单板滑雪比赛中,研究运动员的空中转体动作
【答案】 A
【解析】 A.跳台滑雪比赛中,研究运动员在空中飞行的轨迹,能将运动员看成质点,A正确;
B.自由式滑雪比赛中,研究运动员的空中姿态,研究运动员的姿态,不能将运动员看成质点,B错误;
C.花样滑冰比赛中,研究运动员的跳跃和旋转,研究运动员的自转,不能将运动员看成质点,C错误;
D.单板滑雪比赛中,研究运动员的空中转体动作,研究运动员的动作,不能将运动员看成质点,D错误。
速度和加速度
知识精讲
· 基础过关
1.速度:描述物体运动快慢的物理量。
定义式:,国际单位是m/s,常用单位有km/h、cm/s等。
2.平均速度:,方向与该段过程的位移方向相同。
平均速率:,s为t时间内的路程。
3.瞬时速度:,方向与该状态物体运动的方向相同。
瞬时速率:瞬时速度的大小。
4.加速度:描述物体速度变化快慢的物理量。
(1)定义式:,国际单位为。
(2)方向:加速度a的方向与速度变化量的方向相同。
5.加减速的判断
(1)加速度方向与速度方向相同时,物体做加速直线运动。
(2)加速度方向与速度方向相反时,物体做减速直线运动。
· 重难点突破
一、速度与速率
1.平均速度与瞬时速度
(1)区别:
①平均速度是过程量,表示物体在某段位移或某段时间内的平均运动快慢程度。
②瞬时速度是状态量,表示物体在某一位置或某一时刻的运动快慢程度。
(2)联系:
①瞬时速度总为零时,平均速度一定为零;平均速度为零时,瞬时速度不一定为零。
②在匀速直线运动中,平均速度和瞬时速度相等。
③极限思维:瞬时速度是运动时间Δt→0时的平均速度。
2.平均速度与平均速率
平均速度的大小一般小于平均速率,只有在单方向直线运动中,平均速度的大小才等于平均速率,但此时也不能说平均速度就是平均速率。
二、对加速度的理解
1.意义的比较
v描述物体运动的快慢和方向;描述物体速度变化的多少和方向;描述物体速度变化的快慢和方向(也叫速度对时间的变化率)。三者在大小上无必然的联系。
2.比值定义法:用两个物理量之比定义一个新的物理量,例如和均为比值定义式。
3.矢量表达式:,利用公式进行计算时,要先规定正方向。速度v、加速度a的正负表示与正方向相同或相反,不表示大小。
3.物体做加速运动和减速运动的判断
(1)a与v0同向 → 加速运动 → a恒定时,v均匀增大。
(2)a与v0反向 → 减速运动 → a恒定时,v均匀减小。
三、v-t图像的应用
1.确定物体在某时刻速度的大小和方向
纵坐标的绝对值为瞬时速度的大小,正、负表示瞬时速度的方向,正值表示速度的方向与正方向相同,负值表示与正方向相反。
2.确定物体运动加速度的大小和方向
(1)若v-t图像为直线,则直线的斜率表示加速度的大小和方向。
(2)若v-t图像为曲线,则曲线上某点的切线的斜率表示此时加速度的大小和方向。
(3)斜率为正表示加速度的方向与正方向相同,斜率为负表示加速度的方向与正方向相反。
速度
例题
7 (2024北京市其他) 在如图所示的照片中,关于物体或人在运动过程中的一些描述说法正确的是( )
A.甲图是一列在之间由厦门北开往武汉的动车,是指动车运动时间
B.乙图中的点是电风扇扇叶边缘上的一点,它在运动一周的过程中,其平均速度不为零
C.丙图中跑步比赛的终点在同一直线上,但起点不在同一直线上,这样做的目的是为了使参加比赛的同学路程大小相同
D.丁图是正在做精彩表演的芭蕾舞演员,台下的观众可以把她们视为质点
【答案】 C
【解析】 暂无解析
8 (2024北京市其他) 某同学在从家到学校的过程中,前半程的平均速率为,后半程的平均速率为,则该同学全程的平均速率为( )
A.
B.
C.
D.条件不足,无法判断
【答案】 A
【解析】 暂无解析
随练
9 (2024北京市其他) 我国复兴号高铁如图甲所示,考虑到旅客的舒适程度,高铁出站时,速度能在10分钟内由0增大到;如图乙所示,汽车以的速度行驶,急刹车时能在内停下来。下列说法正确的是( )
A.内汽车的速度改变量为
B.复兴号高铁的加速度比汽车的大
C.汽车的速度变化比复兴号高铁的快
D.复兴号高铁单位时间内速度变化比汽车大
【答案】 C
【解析】 暂无解析
10 (2024北京市其他) 如图所示,物体沿曲线轨迹的箭头方向运动,通过AB、ABC、ABCD、ABCDE四段轨迹所用的时间分别是1s、2s、3s、4s.图中小方格的边长为1m,下列说法不正确的是( )
A.物体在AB段的平均速度为1m/s
B.物体在ABC段的平均速度为m/s
C.AB段的平均速度比ABC段的平均速度更能反映物体经过A点时的瞬时速度
D.物体在B点的速度等于AC段的平均速度
【答案】 D
【解析】 暂无解析
11 (2024北京市其他) 如图甲所示是一种速度传感器的工作原理图,在这个系统中为一个能发射超声波的固定小盒子,工作时小盒子向匀速直线运动的被测物体发出短暂的超声波脉冲,超声波速度为,脉冲被运动的物体反射后又被小盒子接收,从小盒子发射超声波开始计时,经△时间再次发射超声波脉冲,图乙是连续两次发射的超声波的位移—时间图像.则下列说法正确的是( )
A.脉冲第一次被运动的物体反射时,物体距离的距离
B.脉冲第二次被运动的物体反射时,物体距离的距离
C.若,可以分析出物体在靠近超声波发射器
D.物体的平均速度为
【答案】 D
【解析】 暂无解析
12 (2024北京市其他) 杭州亚运会赛场上,机器狗运铁饼引起了大家的广泛关注,假设某次机器狗从点出发,经3分钟到达点,经过的路径的长度为,与间的距离是。则( )
A.是时间
B.机器狗通过的位移是
C.机器狗的平均速度为
D.机器狗的平均速率为
【答案】 C
【解析】 暂无解析
13 (2022北京市北京师大二附中期末考试) 如图所示是用运动传感器测小车速度的示意图,这个系统由、两个小盒组成,盒装有红外线发射器和超声波发射器,盒装有红外线接收器和超声波接收器,盒被固定在向右匀速运动的小车上,测量时向同时发射一个红外线脉冲和一个超声波脉冲,盒接收到红外线脉冲时开始计时,接收到超声波脉冲时停止计时,若两者的时间差为,空气中的声速为.
(1)求与之间的距离(红外线的传播时间可以忽略);
(2)经过△时间后,再次同时发射一个红外线脉冲和一个超声波脉冲,此次接收的时间差为,求两次发射过程中,小车运动的距离△为多少?小车运动的速度为多少?
【答案】 (1)求与之间的距离为
(2)小车运动的距离△为;小车运动的速度为
【解析】 (1)忽略红线外的传播时间,开始时刻、间的距离
(2)再次发生超声波时,、间的距离
两次发生超声波,小车运动的距离△
小车运动的速度
14 (2023北京市怀柔区期末考试) 汽车从制动到停止共用了5s。这段时间内,汽车每前进的距离分别是9m、7m、5m、3m、1m。
(1)求汽车前1s、前2s、前3s、前4s和全程的平均速度。在这五个平均速度中,哪一个最接近汽车刚制动时的瞬时速度?它比这个瞬时速度略大些,还是略小些?
(2)汽车运动的最后2s的平均速度是多少?
【答案】 (1)汽车前1s、前2s、前3s、前4s和全程的平均速度分别是、、、和,在这五个平均速度中,前1s的平均速度最接近汽车刚制动时的瞬时速度,它比这个瞬时速度略小些
(2)
【解析】 (1)汽车前1s、前2s、前3s、前4s和全程的平均速度分别为:;
;
;
;
;
在这五个平均速度中,前1s的平均速度最接近汽车刚制动时的瞬时速度,它比这个瞬时速度略小些,因为汽车做减速运动;
(2)汽车运动的最后2s的平均速度是:
加速度
例题
15 (2024北京市其他) 轿车设计师在关注轿车加速性能的同时,提出了“加速度的变化率”的概念,用这一新的概念来描述轿车加速度随时间变化的快慢,轿车的加速度变化率越小,乘坐轿车的人感觉越舒适。如图是一辆汽车在水平公路上行驶时加速度随时间变化的关系图像,取时速度方向为正方向,则关于加速度变化率以及汽车的运动,下列说法正确的是( )
A.在内,汽车的速度减少了
B.在内,汽车做匀减速直线运动
C.依据运动学定义方法,“加速度的变化率”的单位是
D.若汽车在时速度为,则汽车在末的速度大小为
【答案】 D
【解析】 暂无解析
16 (2023北京市房山区期中考试) 请阅读下述文字,完成下题。
ETC是高速公路上不停车电子收费系统的简称。汽车在进入ETC通道感应识别区前需要减速至5m/s,然后匀速通过感应识别区。甲、乙两辆以15m/s的速度行驶的汽车在进入ETC通道感应识别区前都恰好减速至5m/s,减速过程的v-t图像如图所示。
在0~t2时间内,甲、乙两辆汽车的运动情况是( )
A.甲车一定做曲线运动
B.乙车做反方向的直线运动
C.甲车做加速度增大的减速直线运动
D.乙车做加速度减小的减速直线运动
【答案】 C
【解析】 暂无解析
17 (2023北京市五十五中期中考试) 如图所示为一物体做直线运动的速度-时间图像,、表示物体在时间内的速度与加速度,、表示物体在时间内的速度与加速度。下面分析正确的是( )
A.与方向相同,与方向相反
B.与方向相反,与方向相同
C.与方向相反,与方向相反
D.与方向相同,与方向相同
【答案】 A
【解析】 由图像可知,物体在时间内的速度均为正值,可知与方向相同;图像的斜率的符号反映加速度的方向,可知物体在时间内的加速度方向与时间内的加速度方向相反。
随练
18 (2024北京市其他) 关于加速度的理解,下列说法错误的是( )
A.高速行驶的赛车,加速度可能为零
B.汽车启动的一瞬间,加速度一定不为零
C.汽车启动得越快,加速度越大
D.汽车的加速度为-5m/s2,表明汽车在做减速运动
【答案】 D
【解析】 暂无解析
19 (2024北京市其他) 物理学中某个物理量的变化可以记为,发生这个变化所用的时间间隔可以记为;变化量与之比就是这个量对时间的变化率,简称变化率。下列表述正确的是( )
A.若表示某质点运动的速度,恒定不变,则表明该质点一定做匀速运动
B.若表示某质点运动的速度,越大,则表明该质点运动的加速度一定越大
C.若表示某质点运动的加速度,恒定不变,则表明该质点一定做匀变速运动
D.若表示某质点运动的加速度,为零,则表明该质点一定做匀速运动
【答案】 B
【解析】 暂无解析
20 (2022北京市房山区期中考试) 弹丸和足球均以50m/s的水平向右的速度与木板作用。弹丸的作用时间是0.ls,弹丸击穿木板后速度方向不变大小变为40m/s,如图甲所示;足球与木板作用时间是0.2s,作用后足球反向弹回的速度大小也为40m/s,如图乙所示,规定向右为正方向。
关于弹丸和足球的加速度,下列说法正确的是( )
A.弹丸的加速度为
B.弹丸的加速度为
C.足球的加速度为
D.足球的加速度为
【答案】 A
【解析】 取向右为正方向,
、弹丸的加速度为,故正确,错误;
、足球的加速度为,故错误
21 (2022北京市平谷区期末考试) 汽车等交通工具在加速时会使乘客产生不适感,这种不适感不仅来自于加速度,也与“急动度”有关。在这种情况中,加速度反应人体器官在加速运动时感受到的力,急动度则反应作用力的变化快慢。急动度是描述加速度变化快慢的物理量,即.汽车工程师用急动度作为评判乘客不舒适程度的指标,按照这一指标,具有零急动度的乘客,感觉较舒适。如图为某汽车加速过程的急动度随时间的变化规律。下列说法正确是( )
A.在0~5.0s内,汽车加速度的变化量大于
B.在0~5.0s内,乘客不舒适的程度在降低
C.在5.0~10.0s内,乘客感觉较舒适
D.在5.0~10.0s内,汽车做匀加速直线运动
【答案】 A
【解析】 A.由急动度的物理意义可知,图像的面积表示加速度的变化量,由题图可求得在0~5.0s内,由图像围成面积可判断知汽车加速度的变化量
故A正确;
B.在0~5.0s内,由图像知急动度值在增大,所以乘客不舒适的程度在增加,故B错误;
C.在5.0~10.0s内,由图像知急动度值达最大,乘客感觉最不舒适,故C错误;
D.在5.0~10.0s内,由图像知急动度值为定值,由
知汽车的加速度随时间均匀增加,故D错误。
22 (2024北京市其他) 在一次蹦床比赛中,运动员从高处自由落下,以大小为8m/s的竖直速度着网,与网作用后,沿着竖直方向以大小为10m/s的速度弹回,已知运动员与网接触的时间Δt=1.0s,那么运动员在与网接触的这段时间内加速度的大小和方向分别为( )
A.2.0m/s2,竖直向下
B.8.0m/s2,竖直向上
C.10.0m/s2,竖直向下
D.18m/s2,竖直向上
【答案】 D
【解析】 暂无解析
速度、速度变化量和加速度
例题
23 (2022北京市海淀区期末考试) 关于物体运动的速度、速度变化量、加速度之间的关系,下列说法正确的是( )
A.物体运动的速度越大,其速度变化量一定越大
B.物体运动的速度越大,其加速度一定越大
C.物体运动的速度变化量越大,其加速度一定越大
D.相同时间内,物体运动的速度变化量越大,其加速度一定越大
【答案】 D
【解析】 A.物体运动的速度越大,其速度变化量不一定越大,还可能为零,如匀速直线运动,故A错误;
B.物体运动的速度越大,其加速度可能为零,如匀速直线运动,故B错误;
C.物体运动的速度变化量越大,但所需时间不确定,所以加速度不一定越大,故C错误;
D.相同时间内,物体运动的速度变化量越大,其速度变化就越快,所以加速度一定越大,故D正确。
24 (2024北京市其他) 某质点做,的直线运动,加速度的值先由零增大到某一值后,再逐渐减小到零的过程中,该质点( )
A.当加速度达最大值时,速度也达到最大值
B.位移一直在增大,加速度减小到零后仍然继续增大
C.速度先增大后减小,最后保持不变
D.速度一直在增大,位移先增大后减小
【答案】 B
【解析】 暂无解析
随练
25 (2024北京市其他) 某国产车型启用全新动力标识,新的命名方式直接与车辆的加速性能联系起来,如图,TFSI前面的那组数字称为G值,单位为m/s2,计算公式为“”,式中Δv为从静止加速到100公里每小时的速度变化量,Δt为不同车型的百公里加速时间.则以下说法正确的是( )
A.G值越大,车辆的速度变化量越大
B.G值越大,车辆的动力越强劲
C.100公里每小时是指车辆百公里加速的平均速度
D.标识为45TFSI的车辆百公里加速时间约为7.3s
【答案】 B
【解析】 暂无解析
26 (2023北京市其他) 甲、乙两个物体在同一直线上沿正方向运动,,,那么对甲、乙两物体判断正确的是( )
A.甲的加速度大于乙的加速度
B.甲、乙在相等时间内速度变化可能相同
C.甲做加速直线运动,乙做减速直线运动
D.甲的速度比乙的速度变化快
【答案】 C
【解析】 【解答】解:、加速度为矢量,负号只表示方向,比较加速度的大小只需要比较绝对值即可,因此甲的加速度等于乙的加速度,故错误;
、甲、乙两个物体在同一直线上沿正方向运动,,,甲的加速度和速度方向一致,乙的加速度和速度方向相反,所以甲做匀加速直线运动,乙做匀减速直线运动,速度的变化甲为正向,乙为负向,故错误,正确;
、加速度表示速度变化的快慢,甲的加速度等于乙的加速度,所以甲的速度与乙的速度变化快慢一样,故错误;
故选:。
27 (2022北京市丰台区期末考试) 如图所示,汽车原来的速度是v1,沿直线运动经过一小段时间Δt后速度变为v2,用Δv表示汽车在这段时间内速度的变化量,用a表示汽车在这段时间内的加速度,下列说法正确的是( )
A.汽车做加速运动
B.a的方向与Δv的方向相同
C.a的方向与v1的方向相同
D.a的方向与v2的方向相同
【答案】 B
【解析】 A.根据图形
汽车做减速运动,A错误;
B.a的方向与Δv的方向总是相同的,B正确;
CD.因为汽车做减速运动,a的方向与v1的方向相反;又因为v1和v2方向相同,所以a的方向与v2的方向相反,CD错误。
28 (2023北京市其他) 研究汽车速度变化时画出的示意图如图所示。若汽车原来的速度是,经过一小段时间之后速度变为,在图中以原来速度的箭头端为起点,以后来速度的箭头端为终点,作出一个新的有向线段,用它表示速度的变化量△。则以下说法正确的是( )
A.图甲中汽车速度增加,图乙中汽车速度减小
B.速度的变化量△越大,表示加速度也越大
C.速度较小的汽车其加速度也较小,速度较大的汽车其加速度也较大
D.汽车加速时,其加速度与△的方向相同;汽车减速时,其加速度与△的方向相反
【答案】 A
【解析】 【解答】解:、由图甲可知知汽车速度的变化量△的方向与速度方向相同,所以汽车做加速运动,由图乙知汽车速度的变化量△的方向与速度方向相反,所以汽车做减速运动,故错误;故正确;
、根据加速度的定义式可知,加速度的大小还与△有关,故错误;
、加速度的大小与速度变化率有关,与速度的大小无关,故错误;
、汽车加速时,其加速度方向与△方向相同,汽车减速时,其加速度方向与△方向也相同,故错误;
故选:。
思考
1.质点概念中渗透了什么思想方法?物理学中的理想化模型有几种类型?请举例说明。
2.位移和路程的的区别是什么?它们之间有什么联系吗?
3.矢量和标量的区别是什么?
4.平均速度、瞬时速度、速率这几个概念的联系是什么?
5.加速度大仅意味着“速度增加得快”吗?
6.“物体的加速度为1m/s2”的含义是什么?
7.如何理解速度、速度变化量和加速度之间的关系?
8.如何从速度-时间图像中观察物体加速度的变化?
拓展
29 (2023北京市北京五十七中期末考试) 汽车行驶的过程中,经常会出现如下提示,对下列四幅图片中对应物理量的表述正确的是( )
A.甲图指路标志牌上的“”、“”是指位移的大小
B.乙图限速指示牌上的“100”、“80”是指瞬时速度的大小
C.丙图汽车时速表上的“69”是指平均速度的大小
D.丁图导航信息上的“20分钟”、“22分钟”是指时刻
【答案】 B
【解析】 A.甲图指路标志牌上的“”、“”是指路程的大小,A错误;
B.乙图限速指示牌上的“100”、“80”是指瞬时速度的大小,B正确;
C.丙图汽车时速表上的“69”是指瞬时速度的大小,C错误;
D.丁图导航信息上的“20分钟”、“22分钟”是指时间,D错误。
30 (2023北京市大兴区期末考试) 在桌球比赛中,某球以1.7m/s的速度垂直撞击边框后,以1.3m/s的速度反向弹回,球与边框接触的时间Δt为0.1s,则该撞击过程中球的加速度为( )
A.4.0 m/s2,方向与初速度方向相同
B.4.0 m/s2,方向与末速度方向相同
C.30 m/s2,方向与初速度方向相同
D.30 m/s2,方向与末速度方向相同
【答案】 D
【解析】 规定初速度的方向为正方向,根据加速度定义式得
“—”表方向与末速度方向相同,大小为30m/s2。
31 (2024北京市其他) 张老师驾车从朝阳区某中学开往北京理工大学,手机高德导航地图如图所示,下列说法正确的是( )
A.导航上“拥堵较少”方案中的48公里指的是位移
B.选用“高速多”方案平均速度最大
C.图中显示的1小时3分是指时刻
D.选用导航推荐的不同行驶路线,位移相同
【答案】 D
【解析】 暂无解析
32 (2023北京市其他) 甲、乙两辆汽车在平直的公路上沿同一方向做直线运动,时刻同时经过公路旁的同一个路标.在描述两车运动的图中(如图),直线、分别描述了甲、乙两车在秒的运动情况.关于两车之间的位置关系,下列说法正确的是( )
A.在秒内两车逐渐靠近
B.在秒内两车逐渐远离
C.在秒内两车的位移相等
D.在秒时两车在公路上相遇
【答案】 C
【解析】 【解答】解:、0时刻两车同时经过公路旁的同一个路标,在内乙车速度大于甲车的速度,乙车在甲车的前方,所以两车逐渐远离。故错误。
、在内,车速度小于车的速度,两车逐渐靠近。故错误。
、根据速度图象的“面积”表示位移,由几何知识看出,内两车的位移相等。故正确。
、在时两车速度相等,但的位移大于的位移,还没有追上。故错误。
故选:。
33 (2024北京市其他) 如图(a)是停在高速公路上的超声波测速仪测量车速的示意图,测速仪发出并接收超声波脉冲信号,根据发出和接收到的信号间的时间差,测出被测的汽车的速度;图(b)中、是测速仪先后发出的两大超声波信号,、分别是测速仪检测到的、由汽车反射回来的信号。设测速仪匀速扫描、之间的时间间隔△,超声波在空气中传播的速度是,若汽车是匀速直线行驶的,则根据图(b)可知,下列说法不正确的是( )
A.图(b)中每小格表示的时间是
B.测速仪第一次发出的信号到被测汽车遇到时,汽车距测速仪的距离是
C.汽车是在向测速仪靠近的
D.汽车的速度是
【答案】 D
【解析】 .由图可知,、之间一共有9格,共,则每一小格表示,故正确;
.测速仪第一次发出信号到接受到信号所用的时间为
在时间内,超声波从发出到与汽车相遇,再从第一次相遇的位置反射回去,所以第一次相遇的位置到测速仪的距离为,故正确;
.测速仪第二次发出信号到接受到信号所用的时间为
在时间内,超声波从发出到与汽车相遇,再从第二次相遇的位置反射回去,所以第二次相遇的位置到测速仪的距离为
因为
所以汽车是在向测速仪靠近的,故正确;
.汽车与超声波第一次相遇到第二次相遇所用的时间为
汽车与超声波第一次相遇的位置到第二次相遇的位置的距离为
则汽车的速度为,故错误。
34 (2019北京市丰台区二中月考卷) 一辆汽车以速度v1行驶了\(\frac{2}{3}\)的路程,接着以速度v2行驶了其余\(\frac{1}{3}\)的路程,则汽车在全程的平均速度是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】 D
【解析】 设总路程为3s;则有总时间为:t=\(\frac{2s}{{{v}_{1}}}\)+\(\frac{s}{{{v}_{2}}}\)
全程的平均速度为:\(\overline{v}\)=\(\frac{3s}{t}\)=\(\frac{3s}{\frac{2s}{{{v}_{1}}}+\frac{s}{{{v}_{2}}}}\)=\(\frac{3{{v}_{1}}{{v}_{2}}}{{{v}_{1}}+2{{v}_{2}}}\)
故选:D.
35 (2022北京市昌平区新学道临川学校期末考试) 一个质点做方向不变的直线运动,加速度的方向始终与速度方向相同,但加速度大小逐渐减小直至为零,在此过程中( )
A.速度逐渐减小,当加速度减小到零时,速度达到最小值
B.速度逐渐增大,当加速度减小到零时,速度达到最大值
C.位移逐渐增大,当加速度减小到零时,位移将不再增大
D.位移逐渐减小,当加速度减小到零时,位移达到最小值
【答案】 B
【解析】 A、一个质点做方向不变的直线运动,加速度的方向始终与速度方向相同,但加速度大小逐渐减小直至为零,在此过程中,由于加速度的方向始终与速度方向相同,所以速度逐渐增大,当加速度减小到零时,物体将做匀速直线运动,速度不变,而此时速度达到最大值。故A错误。
B、根据A选项分析,故B正确。
C、由于质点做方向不变的直线运动,所以位移逐渐增大,当加速度减小到零时,速度不为零,所以位移继续增大。故C错误。
D、根据C选项分析,故D错误。
36 (2022北京市丰台区期中考试) 如图所示小球以v1=4m/s的速度水平向右运动,碰到墙壁并与墙壁作用了Δt=0.01s后,以v2=2m/s的速度沿同一直线反向弹回。关于此过程下列说法正确的是( )
A.小球速度变化了2m/s
B.小球速度变化方向向右
C.小球的平均加速度大小为600m/s2
D.小球的加速度方向向右
【答案】 C
【解析】 暂无解析
37 (2024北京市其他) 一辆汽车沿平直公路上匀速行驶。从某时刻发现前方红灯开始以\(2m/{{s}^{2}}\)的加速度刹车,在\(4s\)内速度减为\(12m/s\)。求:
(1)汽车原来匀速行驶时的速度大小;
(2)\(4s\)内汽车前进的位移大小;
(3)汽车在\(15s\)内的平均速度大小。
【答案】 (1)20m/s
(2)64m
(3)
【解析】 (1)设汽车初速度为,根据
可得:
解得汽车原来匀速行驶时的速度大小:
(2)内汽车前进的位移大小为
(3)汽车停止所需时间为
汽车刹车后停止运动,所以,汽车在内的位移大小等于内的位移大小,有
则汽车内的平均速度大小为
答:(1)汽车原来匀速行驶时的速度大小为;
(2)内汽车前进的位移大小为;
(3)汽车在内的平均速度大小为。
38 (2020北京市西城区期末考试) 根据,可以通过观察不断缩小的时间段内的平均速度大小的方法,来逼近某点的瞬时速度大小。我们也可以通过观察不断缩小的时间段内的平均速度的方向的方法,来逼近某点的瞬时速度的方向。下图曲线是某一质点的运动轨迹,若质点在t时间内从A点运动到B点。
(1)请画出质点从A点起在时间t内平均速度v1的方向,并说明理由;
(2)请画出质点从A点起在时间内平均速度v2的大致方向;
(3)请画出质点经过A点时瞬时速度vA的方向,并说明理由。
【答案】 (1)
(2)见解析
(3)见解析
【解析】 (1)如图,在AB连线上,由A指向B;
根据,在时间t内的平均速度的方向
与时间t内位移的方向相同
(2)如图,在AC连线上,由A指向C;
(3)在过A点的切线上,方向如图;
由可得:
当时间接近0,邻近点与A点的距离接近0,它们的连线就是过A点的切线,所以经过A点时瞬时速度的方向沿过A点的切线。
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高小思的专属讲义 .
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